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蝶閥4種結(jié)構(gòu)形式和密封性能對(duì)比

密封蝶閥的密封副有金屬對(duì)金屬的硬密封，也有金屬對(duì)橡膠或塑料的軟密封。密封圈可以放在蝶板上，也可以放在閥體上。下面是幾個(gè)典型的密封蝶閥結(jié)構(gòu)。根據(jù)蝶板在閥中的放置位置，蝶閥又可做成中心對(duì)稱的（I型）、偏置（H型）的（單偏心、雙偏心和三偏心）或斜置（Z型）的（圖1）。

（1）中線蝶閥
中線蝶閥（圖2）閥桿軸心線與蝶板中心平面在同一個(gè)平面內(nèi)并與閥體管道中心線垂直相交，且蝶板兩邊面積對(duì)于閥桿軸線對(duì)稱。中線蝶閥一般制成襯膠的形式，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，中心對(duì)稱（I型）雙向密封效果一樣，并且流阻較小，開關(guān)力矩也小，因此在中、小型蝶閥上廣泛應(yīng)用。但軸頭由于經(jīng)常處于摩擦狀態(tài)，比其他部位磨損快，容易在此處泄漏，因此襯膠蝶閥中有時(shí)在軸頭襯有四氟薄膜以減少摩擦或增加彈簧以補(bǔ)償磨損等，見圖2。顯然，中線型如做成金屬對(duì)金屬，要密封有些困難，斜置板和偏置板蝶閥軸頭沒(méi)有磨擦，但它們的流阻和密封力矩都比中心對(duì)稱蝶板要大。

（2）單偏心蝶閥
單偏心蝶閥（圖3）閥軸偏離了蝶板中心平面產(chǎn)生了一次偏心h，從而蝶板靠閥軸的上下端不再成為回轉(zhuǎn)軸心，消除了上下軸端的摩擦磨損產(chǎn)生泄漏。
密封效果更好，不過(guò)兩個(gè)方向密封效果不一致，一般正向（從閥軸流向密封面）易于密封，反向則由于沒(méi)有密封面的支承作用，易于泄漏。但采用橡膠軟密封，利用其彈性，可以很好地實(shí)現(xiàn)雙向密封。由于其密封接觸機(jī)理屬于“球在圓錐里”（ball in cone），因此蝶板在各開度下總有兩點(diǎn)不能脫離接觸，當(dāng)用于調(diào)節(jié)時(shí)，此兩點(diǎn)將比其他部位磨損更多一些，對(duì)密封將產(chǎn)生不利影響。如果做成金屬硬密封，兩個(gè)正錐配合，在轉(zhuǎn)動(dòng)蝶板時(shí)，密封面將產(chǎn)生干涉，開關(guān)有困難。

（3）雙偏心蝶閥
雙偏心蝶閥（圖3），為了改善單偏心的情況，將閥軸偏移一個(gè)距離e，使軸心與密封點(diǎn)的連線和密封面成鈍角（大于90），這樣，密封時(shí)便不產(chǎn)生干涉，而且越關(guān)越緊，產(chǎn)生更大的密封面壓緊力。雙偏心的特點(diǎn)是當(dāng)閥門開啟時(shí)蝶板密封面能迅速與閥座脫離，接觸刮擦作用大幅度降低，同時(shí)可以做成金屬密封閥。
雙偏心蝶閥可以設(shè)計(jì)成橡膠、聚四氟和金屬硬密封的形式。例如C形、O形或U形屬密封環(huán)等形式。
如果要制成錐面對(duì)錐面金屬硬密封而不至于產(chǎn)生干涉，有時(shí)二次偏心要做得很大，造成需要很大的偏心力矩，以致開閥力矩過(guò)大，為減少偏心距，又推出三偏心蝶閥。

（4）三偏心蝶閥
三偏心蝶閥（圖4）是將正錐角旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，改為斜錐角，這樣偏心e可以減小，開啟力矩也隨之減小。當(dāng)然這只是直觀地理解，實(shí)際軸心應(yīng)設(shè)置在什么地方還是應(yīng)該采用三維做運(yùn)動(dòng)分析，判斷密封副是否會(huì)產(chǎn)生干涉。值得指出的是三偏心蝶閥的密封圈不但可以設(shè)計(jì)成多層次式，也可以做成像Neles那樣的U形或O形圈，有些時(shí)候甚至可以采用橡膠、四氟等非金屬材料，但是采用非金屬?gòu)椥悦芊獠牧希欠裼斜匾龀扇闹档蒙倘叮p偏心即可）。